JP2008119252A - 医用画像生成装置、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】観察用画像の所定の画像領域内において、信号値範囲が互いに近接している領域間の違いや、信号値重複領域の存在を明確に表示すること、および表示する領域やその表示状態を信号値範囲に基づき容易に調整することを可能とする。
【解決手段】互いに別個独立な複数の表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄを同じ座標系４１上において設定し得るように、かつ設定された複数の表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄのうち任意数の表示特性曲線がそれぞれ規定する色および不透明度を、観察対象領域内の画像に対し一度に反映させ得るように構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像診断を支援する画像生成技術に関するものであり、特に、ＣＴ（computed tomography）、ＭＲＩ（magnetic resonance imaging）、核医学等の画像診断システムにより得られた所定の信号値（ＣＴ値や信号強度）の３次元分布データに基づき、診断支援に好適な観察用画像を生成し得る医用画像生成装置、方法およびプログラムに関する。

近年、ボリュームレンダリング（volume rendering；以下、「ＶＲ」と称す）と称される画像構成手法が、画像診断システムにおいて広く用いられるようになっている。ＶＲとは、３次元空間内の各座標点に対応付けられた物理量を直接可視化する手法であり、医療分野においては、画像診断システムにより得られた断層画像群に基づきコンピュータ上で３次元画像モデルを構築し、この３次元画像モデルが有する形状情報を損なうことなく、該３次元画像モデルを２次元平面上に投影したＶＲ画像を得るために用いられている。

また、このＶＲにおいては、画像診断システムにより得られた各信号値がそれぞれ対応付けられた、ボクセル（voxel）と称される画像構成要素の集合体を用いて被観察体の３次元画像モデルが構成されており、ＶＲ画像を得る際には各画像構成要素に対し、色や不透明度といった、画像化される際に必要とされる所定の属性（以下、「表示特性」と称す）が各信号値に応じて与えられるようになっている（下記非特許文献１の第382-385頁参照）。

このような表示特性のうち、画像化される際の不透明度を規定するために、オパシティカーブ（opacity curve）と称される曲線が用いられることがある（下記特許文献１、下記非特許文献２参照）。このオパシティカーブは、通常、被観察体内の全組織の中から所定の信号値範囲に該当する、骨や血管、臓器、脂肪といった特定の組織に係る領域（ボリューム）を抽出して表示するために用いられている。

なお、下記非特許文献２には、オパシティカーブが設定された信号値帯域に属するボクセルに対して所定の色を指定したり、複数の山部を有するオパシティカーブを設定したりすることにより、特定の組織をカラー表示したＶＲ画像を得る技術が記載されている。また、下記特許文献１には、画像内において注目した領域に属するボクセルに対しては、他の領域に属するボクセルに対するものとは異なるオパシティカーブを設定する技術が記載されている。

特開２０００−９０２８３号公報 心臓血管疾患のＭＤＣＴとＭＲＩ 医学書院 なるほど!!医用３次元画像考え方と処理法の虎の巻 秀潤社

ところで、実際の医療現場においては、画像診断システムにより得られた信号値に基づき作成されたモノクロの２次元画像（以下、「観察用原画像」と称す）を用いて、患部の状態を把握したり腫瘍の有無を判断したりすることが多い。

しかしながら、このような観察用原画像においては、撮像された各組織間の信号値の差が画像濃度値の差として表現されるため、画像診断の経験を十分に積んだ医師や技師（以下、「医師等」と称す）であっても、信号値範囲が近接している組織間の峻別が難しいという問題がある。特に、信号値範囲が互いにオーバーラップした領域（以下、「信号値重複領域」と称す）は組織の判別が困難となるが、このような信号値重複領域に腫瘍等が発見される場合もある。また、所定の組織がどのような信号値範囲に属するのかは、個人差や撮像条件等によって微妙な影響を受ける。

そこで、信号値範囲が互いに近接している領域間でもそれらの違いを明確に表示することができ、かつ信号値重複領域についても、その領域を明確に表示することができる画像（以下、「識別化画像」と称す）であって、さらに、表示する領域やその表示状態を信号値範囲に基づき調整することが容易な識別化画像を作成し得れば、医師等が画像診断する際に極めて有用となる。

このような識別化画像を作成するのに、上述したＶＲで用いられる技術、特に、信号値に対応付けられたボクセルに対して不透明度や色等の表示特性を付与して画像化する技術を適用することは有用と考えられる。

しかしながら、これまでのものは、医療現場の要望に応え得るような識別化画像を得るには不十分であった。例えば、従来のオパシティカーブは、上述のように、特定の信号値範囲に対応した画像領域を抽出するために専ら使用されるものであり、１つの画像領域に対しては１つのオパシティカーブしか設定することができない。このため、１つの画像領域内において、信号値範囲が互いに近接していたり、一部オーバーラップしていたりする各領域を互いに識別可能に表示するために用いるのには適していない。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、観察用画像の所定の画像領域内において、信号値範囲が互いに近接している領域間の違いや、信号値重複領域の存在を明確に表示することができ、かつ表示する領域やその表示状態を信号値範囲に基づき調整することが容易な識別化画像を作成し得る医用画像生成装置、方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る医用画像生成装置は、被観察体の３次元画像モデルを構成する複数の画像構成要素それぞれに対応付けられた信号値の分布データに基づき所定の観察用画像を生成し、該観察用画像を所定の画像表示部に表示せしめるものであって、
第１の画像表示部に表示された第１の観察用画像において指定された観察対象領域に含まれる第１の画像構成要素群を、前記複数の画像構成要素の中から特定する画像構成要素特定手段と、
前記第１の画像構成要素群に対応付けられた各信号値と該第１の画像構成要素群に与える表示特性との関係を規定するための表示特性曲線を、第２の画像表示部に表示された座標系上において設定し表示せしめる表示特性設定手段と、
前記表示特性曲線により規定された前記表示特性を前記第１の画像構成要素群に与えることにより、前記第１の観察用画像における前記観察対象領域内の画像を前記表示特性が反映された表示画像に変換して表示せしめる画像変換手段と、を備えており、
前記表示特性設定手段は、互いに別個独立な複数の表示特性曲線を前記座標系上において設定し表示せしめ得るものであり、
前記画像変換手段は、前記座標系上において設定された前記複数の表示特性曲線のうち任意数の表示特性曲線がそれぞれ規定する前記表示特性を、前記観察対象領域内の画像に対し一度に反映させ得るものであることを特徴とする。

この医用画像生成装置において、前記表示特性設定手段は、前記複数の表示特性曲線のうち任意数の表示特性曲線を、前記座標系上において互いにオーバーラップした状態に設定し表示せしめ得るものであることが好ましい。

また、前記表示特性としては、人が視覚的に判断し得る種々の特性とすることが可能であるが、特に、色および不透明度であることが好ましい。

本発明に係る医用画像生成方法は、被観察体の３次元画像モデルを構成する複数の画像構成要素それぞれに対応付けられた信号値の分布データに基づき所定の観察用画像を生成し、該観察用画像を所定の画像表示部に表示せしめるものであって、
第１の画像表示部に表示された第１の観察用画像において指定された観察対象領域に含まれる第１の画像構成要素群を、前記複数の画像構成要素の中から特定する画像構成要素特定処理と、
前記第１の画像構成要素群に対応付けられた各信号値と該第１の画像構成要素群に与える表示特性との関係を規定するための表示特性曲線を、第２の画像表示部に表示された座標系上において設定し表示せしめる表示特性設定処理と、
前記表示特性曲線により規定された前記表示特性を前記第１の画像構成要素群に与えることにより、前記第１の観察用画像における前記観察対象領域内の画像を前記表示特性が反映された表示画像に変換して表示せしめる画像変換処理と、をこの順に行い、
前記表示特性設定処理は、互いに別個独立な複数の表示特性曲線を前記座標系上において設定し表示せしめ得るものであり、
前記画像変換処理は、前記座標系上において設定された前記複数の表示特性曲線のうち任意数の表示特性曲線がそれぞれ規定する前記表示特性を、前記観察対象領域内の画像に対し一度に反映させ得るものであることを特徴とする。

また、本発明に係る医用画像生成プログラムは、被観察体の３次元画像モデルを構成する複数の画像構成要素それぞれに対応付けられた信号値の分布データに基づき所定の観察用画像を生成し、該観察用画像を所定の画像表示部に表示せしめる処理を、コンピュータにおいて実行せしめる各ステップを備えたものであって、
第１の画像表示部に表示された第１の観察用画像において指定された観察対象領域に含まれる第１の画像構成要素群を、前記複数の画像構成要素の中から特定する画像構成要素特定処理と、
前記第１の画像構成要素群に対応付けられた各信号値と該第１の画像構成要素群に与える表示特性との関係を規定するための表示特性曲線を、第２の画像表示部に表示された座標系上において設定し表示せしめる表示特性設定処理と、
前記表示特性曲線により規定された前記表示特性を前記第１の画像構成要素群に与えることにより、前記第１の観察用画像における前記観察対象領域内の画像を前記表示特性が反映された表示画像に変換して表示せしめる画像変換処理と、をこの順に前記コンピュータにおいて実行せしめる各ステップを備え、
前記表示特性設定処理は、互いに別個独立な複数の表示特性曲線を前記座標系上において設定し表示せしめ得るものであり、
前記画像変換処理は、前記座標系上において設定された前記複数の表示特性曲線のうち任意数の表示特性曲線がそれぞれ規定する前記表示特性を、前記観察対象領域内の画像に対し一度に反映させ得るものであることを特徴とする。

上記「表示特性曲線」とは、種々の表示特性（複数の場合を含む）と信号値との関係を規定し得るものであり、信号値と不透明度との関係を規定する、従来一般的なオパシティカーブとは概念を異にするものである。ただし、表示特性曲線がオパシティカーブである場合を排除するものではない。

本発明によれば、互いに別個独立な複数の表示特性曲線を設定し得るようになっており、かつ設定された複数の表示特性曲線のうち任意数の表示特性曲線がそれぞれ規定する、色や不透明度等の表示特性を、観察対象領域内の画像に対し一度に反映させ得るようになっているので、次のような効果を奏する。

すなわち、観察対象領域内に信号値範囲が互いに近接したり一部オーバーラップしたりする複数の組織が存在するような場合においても、互いに別個独立な複数の表示特性曲線を、これら複数の組織それぞれと対応する各信号値範囲に適合するように、互いに近接させたり一部オーバーラップさせたりして設定することができるので、このような複数の組織にそれぞれ対応した画像領域や信号値範囲がオーバーラップした部分に対応した画像領域を明確に表示することが可能となる。

また、設定される複数の表示特性曲線が互いに別個独立であることにより、特定の表示特性曲線のみを他の表示特性曲線に対して座標系上で移動させたり、形状を変化させたりすることができるので、このような操作を行うことによって、画像上に表示させる領域やその表示状態を部分的に調整することが容易に可能となる。

さらに、複数の表示特性曲線全てを同時に座標系上で平行移動させることも可能であり、この場合には、画像上に表示させる領域やその表示状態を全体的に調整することが容易に可能となる。

したがって、所定の画像領域内に、信号値範囲が互いに近接したり一部オーバーラップしたりする領域が存在することを、医師等に容易に認識させることが可能となるので、医師等による診断を効果的に支援することが可能となる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る生体組織の識別画像作成装置の構成を示すブロック図であり、図２は図１に示す画像表示装置が表示する画面の一構成例を示す図である。

図１に示す生体組織の識別画像作成装置は、ＣＴ、ＭＲＩ、核医学等の画像診断システムにより得られた被観察体の３次元画像データに基づき、画像診断に適した所定の観察用画像を生成して表示するものであり、コンピュータ等からなる画像処理装置１と、液晶パネル等からなる表示画面を有する画像表示装置２と、マウスやキーボード等からなる操作装置３とを備えてなる。

上記画像処理装置１は、各種の演算処理を行うＣＰＵおよびＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置ならびに該記憶装置に格納された制御プログラムなどから構成される制御部１１と、画像診断システムにより得られた被観察体（例えば、人体）の３次元画像データを記憶する画像データ記憶部１２と、画像処理された画像を記憶する作成画像記憶部１３とを備えている。また、画像処理された画像を画像表示装置２に出力する作成画像出力インタフェース１４と、操作装置３からの各種の操作入力を制御部に伝達する操作入力インタフェース１５と、通信や記憶媒体等を介して入力された生体内の３次元画像データを制御部１１に伝達する画像データインタフェース１６とを備えている。

なお、上記３次元画像データとは、被観察体の３次元モデルを構成する複数の画像構成要素（例えば、ボクセル）それぞれに対応付けられた信号値（例えば、ＣＴ装置により得られたＣＴ値やＭＲＩ装置により得られた信号強度）の分布データであり、上記画像処理装置１は、この分布データに基づき被観察体に関する種々の観察用画像（例えば、アキシャル断面画像、コロナル断面画像、サジタル断面画像、ＶＲ画像等）を生成して、上記画像表示装置２に表示せしめ得るように構成されている。

また、上記制御部１１内の記憶装置内には、後述する各処理を画像処理装置１に実行せしめるための、本発明の一実施形態に係る医用画像生成プログラムが格納されており、この医用画像生成プログラムを実行する制御部１１により、本実施形態装置における画像構成要素特定手段、表示特性設定手段、および画像変換手段が構成されている。

画像構成要素特定手段は、上記画像表示装置２の第１の画像表示部に表示された第１の観察用画像において指定された観察対象領域に含まれる第１の画像構成要素群を、上記複数の画像構成要素の中から特定するものであり、表示特性設定手段は、上記第１の画像構成要素群に対応付けられた各信号値と該第１の画像構成要素群に与える表示特性との関係を規定するための表示特性曲線を、上記画像表示装置２の第２の画像表示部に表示された座標系上において設定し表示せしめるものであり、互いに別個独立な複数の表示特性曲線を上記座標系上において設定し表示せしめ得るようになっている。

また、画像変換手段は、上記表示特性曲線により規定された上記表示特性を上記第１の画像構成要素群に与えることにより、上記第１の観察用画像における上記観察対象領域内の画像を上記表示特性が反映された表示画像に変換して表示せしめるものであり、上記複数の表示特性曲線のうち任意数の表示特性曲線がそれぞれ規定する表示特性を、上記観察対象領域内の画像に対し一度に反映させ得るようになっている。

一方、図２に示すように上記画像表示装置２には、１つの画面上に、互いに区画された複数（図２では７個）の画像表示部２１〜２７が表示されるようになっている。画面中央の画像表示部２１は、上記第１の画像表示部を構成するものであり、該画像表示部２１には、第１の観察用画像としてのコロナル断面画像３１が表示されるようになっている。また、画面左側において縦方向に並ぶ３つの画像表示部２２、２３および２４には、上記画像処理装置１により生成された、アキシャル断面画像３２、サジタル断面画像３３およびＶＲ画像２４の各画像がそれぞれ表示されるようになっている。

また、画面左下の画像表示部２５は、上記第２の画像表示部を構成するものであり、該画像表示部２５には、上記表示特性設定手段により設定された、別個独立の複数の表示特性曲線が表示されるようになっている。該画像表示部２５の右隣に位置する画像表示部２６には、上記複数の表示特性曲線の設定に係る各種入力ボタン等（詳しくは後述する）が画像として表示されるようになっており、画面右側に位置する画像表示部２７には、その他の各種入力操作を行う（例えば、画像表示部２１に表示されたコロナル断面画像３１上において、上記観察対象領域を指定したり、上記画像表示部２１〜２４の配置を変更したりする）ための各種入力ボタン等（図示略）が画像として表示されるようになっている。

次に、本発明に係る医用画像作成方法について説明する。図３は本発明の一実施形態に係る医用画像作成方法の手順を示すフローチャートである。なお、本実施形態に係る医用画像作成方法は、図１に示す医用画像作成装置を用いて行われる。

まず、画像構成要素特定処理が行われる（図３のステップＳ１）。この画像構成要素特定処理は、上記画像表示装置２の画像表示部２１に表示されたコロナル断面画像３１において指定された関心領域３５（観察対象領域に相当する。図２参照）に含まれる第１の画像構成要素群を、上記複数の画像構成要素の中から特定するものであり、本実施形態方法では、上記画像構成要素特定手段により行われる。

上記関心領域３５の指定は、医師等の操作者による所定の入力操作によって行われる。例えば、図２に示すコロナル断面画像３１上において、上記関心領域３５の中心位置Ｐがマウス等を介して入力されるとともに、該関心領域３５の径の大きさが上記画像表示部２７に表示される入力ボタン（図示略）やキーボード等を介して入力されることにより、関心領域３５が指定される。この関心領域３５は、被観察体の３次元モデルと対応した３次元座標系上においては球体の領域として設定され、上記複数の画像構成要素の中から該球体内に位置する上記第１の画像構成要素群が、上記画像構成要素特定手段により特定される。なお、この関心領域３５は、上記コロナル断面画像３１上においては、円内の領域として表示される。また、上記アキシャル断面画像３２上や上記サジタル断面画像３３上にも、上記コロナル断面画像３１上での位置と対応した各位置に、上記関心領域３５が円内の領域として表示される。

次に、表示特性設定処理が行われる（図３のステップＳ２）。この表示特性設定処理は、上記第１の画像構成要素群に対応付けられた各信号値と該第１の画像構成要素群に与える表示特性（色および不透明度）との関係を規定するための表示特性曲線を、上記画像表示部２５に表示された座標系上において設定し表示せしめるものであり、本実施形態方法では、上記表示特性設定手段により行われる。なお、上記表示特性曲線の作用やその設定指示方法については後述する。

次いで、画像変換処理が行われる（図３のステップＳ３）。この画像変換処理は、上記表示特性曲線により規定された表示特性を上記第１の画像構成要素群に与えることにより、上記コロナル断面画像３１における関心領域３５内の画像を上記表示特性が反映された表示画像に変換して表示せしめるものであり、本実施形態方法では、上記画像変換手段により行われる。

以下、上記表示特性曲線の作用およびその設定指示方法について、図４を用いて説明する。図４は複数の表示特性曲線の設定例を示す図である。

図４に示す画像表示部２５には、上記座標系として、横軸がＣＴ値、縦軸が不透明度をそれぞれ示す２次元の座標系４１が表示されている。なお、図４に示す座標系４１の縦軸においては、各目盛の間隔が上方に行くほど次第に狭くなるように設定されている。また、この座標系４１の横軸に表示されるＣＴ値の範囲等は、画像表示部２６に表示された入力ボタン５１，５２を、マウス等を介して操作することによって、適宜変更し得るようになっている。

すなわち、入力ボタン５１には、「局所」、「中」、「大域」、「全体」とそれぞれ表示された４つの操作部５１ａ〜５１ｄが設定されており、マウスによるクリック操作等により、これらの操作部５１ａ〜５１ｄのうちいずれかを選択することにより、横軸に表示されるＣＴ値の範囲の大きさを４段階に切替え得るように構成されており、選択されたＣＴ値の範囲は表示部５１ｅに表示されるようになっている（図４では「６７４」）。また、入力ボタン５１は、選択されたＣＴ値範囲の中央値を設定するためのものであり、移動の向きを示す三角形のマークが表示された４つの操作部５２ａ〜５２ｄのいずれかを、マウス等を介して操作することにより、ＣＴ値範囲の中央値を設定し得るように構成されており、設定された中央値は表示部５２ｅに表示されるようになっている（図４では「１１０」）。

図４に示す画像表示部２５には、互いに別個独立の４個の表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄが表示されているが、これらは、医師等の操作者による所定の設定指示操作に基づき、上記表示特性設定手段が設定したものである。ここでは、表示特性曲線４２Ａを例にとって、その設定指示方法について説明する。

まず、座標系４１の横軸に表示されたＣＴ値の全範囲の中から、表示特性曲線４２Ａを対応させる基準ＣＴ値を指定する。この基準ＣＴ値の指定は、画像表示部２６に表示された入力ボタン５３に設定された各操作部５３ａ〜５３ｄを、マウス等を介して操作することにより行われ、指定された基準ＣＴ値は、表示部５３ｅに表示されるようになっている（図４では「−１００」）。

基準ＣＴ値を指定すると、画像表示部２５の座標系４１上に、プリセットされた形状（例えば、正規分布）の表示特性曲線４２Ａが、上記表示特性設定手段により設定されて表示される。また、表示特性曲線４２Ａに対してプリセットされていた第１の色４４Ａ（例えば、黄色）が、画像表示部２５に表示されたカラースケール４３上に表示される。なお、表示特性曲線４２Ａが表示される際、画像表示部２５には、座標系４１上での上記基準ＣＴ値の位置を示す中心線４５Ａ（図中実線で示す）と、表示特性曲線４２Ａの両端の位置をそれぞれ示す２本の境界線４６Ａ（図中破線で示す）とが、同時に表示されるようになっている。

次に、表示特性曲線４２Ａの両端の位置を指定する。この両端位置の指定は、画像表示部２５に表示された上記境界線４６Ａを、マウス等を介した所定の操作により移動させることによりなされ、指定された両端位置と対応するＣＴ値は、画像表示部２６に表示された表示部５６に表示されるようになっている（図４では、「−５０」および「５０」）。この両端位置の指定がなされると、それに従って形状が変更された表示特性曲線４２Ａが、上記表示特性設定手段により設定され画像表示部２５に表示される。なお、設定された表示特性曲線４２Ａの形状は変えずに座標系４１上での位置を変更する場合は、画像表示部２５に表示された上記中心線４５Ａを、マウス等を介して移動させることにより行うことが可能となっている。

この表示特性曲線４２Ａは、上記複数の画像構成要素のうち、−５０〜５０の範囲の各ＣＴ値を有する画像構成要素群と、該画像構成要素群に与える上記第１の色４４Ａおよびその不透明度との関係を規定している。すなわち、図４において、表示特性曲線４２Ａの基準ＣＴ値である−１００のＣＴ値を有する画像構成要素には、第１の色４４Ａを不透明度１．０の割合（完全に不透明）で与え、両端の境界値である−５０および５０のＣＴ値を有する画像構成要素には、第１の色４４Ａを不透明度０．０の割合（完全に透明）で与え、その中間のＣＴ値、例えば図中Ｓ点が指し示すＣＴ値を有する画像構成要素には、表示特性曲線４２Ａの形状によって指定される不透明度、すなわち図中Ｕ点が指し示す不透明度を与えることを規定している。

他の表示特性曲線４２Ｂ〜４２Ｄは、上記表示特性曲線４２Ａと同様に設定され、同様の作用を奏する。なお、表示特性曲線４２Ｂには、第２の色４４Ｂ（例えば青色）、中心線４５Ｂおよび境界線４６Ｂが対応しており、表示特性曲線４２Ｃには、第３の色４４Ｃ（例えば桃色）、中心線４５Ｃおよび境界線４６Ｃが対応しており、表示特性曲線４２Ｄには、第４の色４４Ｄ（例えば朱色）、中心線４５Ｄおよび境界線４６Ｄが対応している。

これらの表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄは互いに別個独立なものであり、座標系４１上において特定の曲線だけを移動させたり、形状を変更したりすることが可能である。表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄの移動や形状の変更等が行われると、それに応じて、上記表示特性設定手段により各画像構成要素に与えられる色および不透明度が変化し、これを受けて、上記画像変換手段により生成された上記関心領域３５（図２参照）内の画像の表示状態が変化する。これらの変化は略同時に行われる。すなわち、医師等の操作者は、上記表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄの座標系４１上での位置や形状を変える指示操作を行うことにより、上記関心領域３５内の画像の表示状態の変化を瞬時に認識することが可能となる。

なお、座標系４１上において全ての表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄを同時に平行移動させることも可能である。従来、ボリューム毎に別のオパシティカーブが適用されて作成された各画像を互いに合成して１つの観察用画像を得る技術が知られているが、このような従来技術により得られた観察用画像において表示状態を調整するのには、ボリューム毎の各画像に対して設定された各オパシティカーブをそれぞれ別個に調整し、調整後の各画像を再度合成しなければならないため非常に困難であった。これに対し、本発明では、座標系４１上において全ての表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄを同時に平行移動させることにより、上記関心領域３５内の画像の表示状態を全体的に調整することが可能である。しかも、この調整は、関心領域３５内の画像の表示状態の変化を目で確認しながら行うことができるので、極めて容易に行うことが可能となる。

このような機能は、画像診断において有用となると期待される。例えば、最初の画像状態では判別し難い、関心領域３５内に存在する腫瘍等の注目部位を、表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄを移動等させて画像状態を変えることにより簡単に識別することが可能となる場合がある。

なお、上記表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄにより規定される表示特性は、通常は、関心領域３５内の画像構成要素に対して、一度に反映されるようになっているが、表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄのうちの任意数の曲線が規定する表示特性のみを、反映させることも可能である。例えば、図４に示すように画像表示部２６には、表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄの中から１つを選択し、その選択した曲線が規定する表示特性のみを反映させるように指示するための入力ボタン５４，５５が設定されている。入力ボタン５４は、その操作部５４ａ，５４ｂをマウス等により操作することによって、表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄの中から１つを選択し得るようになっている（図４では、表示部５４ｃに表示される色で識別するようになっている）。入力ボタン５５は、「独立表示」と表記されているように、選択した表示特性曲線が規定する表示特性のみを反映させたい場合に、マウス等を介して操作されるようになっている。

また、図４においては、表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄのうち互いに隣接するもの同士が一部オーバーラップするように設定されている（オーバーラップしないように設定することも可能）。このオーバーラップしている範囲の各ＣＴ値を有する画像構成要素には、互いに隣接する２つの表示特性曲線４２Ａと４２Ｂ、４２Ｂと４２Ｃおよび４２Ｃと４２Ｄそれぞれに対応する各色を混ぜ合わせた色が与えられる。例えば、表示特性曲線４２Ａと４２Ｂとが互いにオーバーラップしている範囲の各ＣＴ値を有する画像構成要素には、第１の色４４Ａと第２の色４４Ｂとを混ぜ合わせた色（例えば、緑色）が与えられる。

このようなオーバーラップ機能は、画像診断において極めて有用となると期待される。例えば、異なる組織間においてＣＴ値がオーバーラップする領域に腫瘍等が発見される場合があるが、複数の表示特性曲線を互いにオーバーラップさせて設定することにより、腫瘍等に対応する領域を、視覚的に周囲の組織とは色分離して把握することが可能となる場合がある。

以下、本実施形態におけるその他の機能について説明する。図４に示すように、画像表示部２５に表示された座標系４１上には、ヒストグラム４７が表示されるようになっている。このヒストグラム４７は、関心領域３５（図２参照）内の各画像構成要素に対応付けられた各ＣＴ値の度数分布を示すものである。

また、画像表示部２５には、関心領域３５内の全画像構成要素に対して、上記表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄとそれぞれ対応する各範囲内のＣＴ値を有する各画像構成要素が、どの程度の割合を占めているのかが数字で表記されるようになっている。例えば、表示特性曲線４２Ａの中心線４５Ａの下には「３３．２２％」と表記されているが、これは、表示特性曲線４２Ａと対応する範囲内のＣＴ値（−５０〜５０）を有する画像構成要素が、関心領域３５内の全画像構成要素の３３．２２％を占めていることを示している。また、表示特性曲線４２Ａ，４２Ｂが互いにオーバーラップしている部分の下には、「８．７５％」と表記されているが、これは、表示特性曲線４２Ａの右側の境界線４６Ａが設定された位置と表示特性曲線４２Ｂの左側の境界線４６Ｂが指し示す位置との間のＣＴ値を有する画像構成要素が、関心領域３５内の全画像構成要素の８．７５％を占めていることを示している。これらの数値は、関心領域３５内において各々のＣＴ値範囲に対応する各組織の体積割合を示しており、この数値の大きさにより、その組織が腫瘍なのか血管や臓器なのか等を判別することが可能になる場合がある。

図５〜図９に、本発明を適用して作成された画像を示す。図５は複数の表示特性曲線により規定された各表示特性が反映される前の画像を示しており、図６は各表示特性が一度に反映された画像を示している。また、図７は選択された１つの表示特性曲線により規定された表示特性のみが反映された画像を示している。図８は複数の表示特性曲線により規定された各表示特性が反映される前のアキシャル断面画像を示しており、図９は各表示特性が一度に反映されたアキシャル断面画像を示している。

なお、これらの画像は実際にはカラー画像であり、それらによれば、所定の画像領域内に、信号値範囲が互いに近接したり一部オーバーラップしたりする領域が存在することを、表示される色の違いにより明確に認識することが可能となっていることが明らかである。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々に態様を変更することが可能である。

例えば、上記実施形態では、コロナル断面画像３１、アキシャル断面画像３２およびサジタル断面画像３３において、関心領域３５が設定され表示されるようになっているが、これ以外の任意断面画像（図示略）やＶＲ画像３４において関心領域３５が設定され表示されるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、表示特性曲線４２Ａ〜４２Ｄの形状がプリセットされたものとされているが、これらをフリーハンドにより任意の形状に設定し得るようにすることも可能である。

また、本発明は、ＣＴ画像診断システムにより得られた３次元画像データを用いる場合に特に有用なものであるが、ＭＲＩ、核医学等の他の画像診断システムにより得られた画像データを用いる場合にも適用することが可能である。

一実施形態に係る医用画像作成装置のブロック図 図１に示す装置が表示する画面の一構成例を示す図 一実施形態に係る医用画像作成方法の手順を示すフローチャート 複数の表示特性曲線の設定例を示す図 複数の表示特性曲線による各表示特性が反映される前の画像 複数の表示特性曲線による各表示特性が一度に反映された画像 選択された表示特性曲線による表示特性のみが反映された画像 複数の表示特性曲線による各表示特性が反映される前の他の画像 複数の表示特性曲線による各表示特性が一度に反映された他の画像

符号の説明

１ 画像処理装置
２ 画像表示装置
３ 操作装置
１１ 制御部
１２ 画像データ記憶部
１３ 作成画像記憶部
１４ 作成画像出力インタフェース
１５ 操作入力インタフェース
１６ 画像データインタフェース
２１〜２７ 画像表示部
３１ コロナル断面画像
３２ アキシャル断面画像
３３ サジタル断面画像
３４ ＶＲ画像
３５ 関心領域
４１ 座標系
４２Ａ〜４２Ｄ 表示特性曲線
４３ カラースケール
４４Ａ〜４４Ｄ 第１乃至第４の色
４５Ａ〜４５Ｄ 中心線
４６Ａ〜４６Ｄ 境界線
４７ ヒストグラム
５１〜５５ 入力ボタン
５６ 表示部
Ｐ 中心位置

Claims (5)

1. 被観察体の３次元画像モデルを構成する複数の画像構成要素それぞれに対応付けられた信号値の分布データに基づき所定の観察用画像を生成し、該観察用画像を所定の画像表示部に表示せしめる医用画像生成装置であって、
   第１の画像表示部に表示された第１の観察用画像において指定された観察対象領域に含まれる第１の画像構成要素群を、前記複数の画像構成要素の中から特定する画像構成要素特定手段と、
   前記第１の画像構成要素群に対応付けられた各信号値と該第１の画像構成要素群に与える表示特性との関係を規定するための表示特性曲線を、第２の画像表示部に表示された座標系上において設定し表示せしめる表示特性設定手段と、
   前記表示特性曲線により規定された前記表示特性を前記第１の画像構成要素群に与えることにより、前記第１の観察用画像における前記観察対象領域内の画像を前記表示特性が反映された表示画像に変換して表示せしめる画像変換手段と、を備えており、
   前記表示特性設定手段は、互いに別個独立な複数の表示特性曲線を前記座標系上において設定し表示せしめ得るものであり、
   前記画像変換手段は、前記座標系上において設定された前記複数の表示特性曲線のうち任意数の表示特性曲線がそれぞれ規定する前記表示特性を、前記観察対象領域内の画像に対し一度に反映させ得るものであることを特徴とする医用画像生成装置。
2. 前記表示特性設定手段は、前記複数の表示特性曲線のうち任意数の表示特性曲線を、前記座標系上において互いにオーバーラップした状態に設定し表示せしめ得るものであることを特徴とする請求項１記載の医用画像生成装置。
3. 前記表示特性が、色および不透明度であることを特徴とする請求項１または２記載の医用画像生成装置。
4. 被観察体の３次元画像モデルを構成する複数の画像構成要素それぞれに対応付けられた信号値の分布データに基づき所定の観察用画像を生成し、該観察用画像を所定の画像表示部に表示せしめる医用画像生成方法であって、
   第１の画像表示部に表示された第１の観察用画像において指定された観察対象領域に含まれる第１の画像構成要素群を、前記複数の画像構成要素の中から特定する画像構成要素特定処理と、
   前記第１の画像構成要素群に対応付けられた各信号値と該第１の画像構成要素群に与える表示特性との関係を規定するための表示特性曲線を、第２の画像表示部に表示された座標系上において設定し表示せしめる表示特性設定処理と、
   前記表示特性曲線により規定された前記表示特性を前記第１の画像構成要素群に与えることにより、前記第１の観察用画像における前記観察対象領域内の画像を前記表示特性が反映された表示画像に変換して表示せしめる画像変換処理と、をこの順に行い、
   前記表示特性設定処理は、互いに別個独立な複数の表示特性曲線を前記座標系上において設定し表示せしめ得るものであり、
   前記画像変換処理は、前記座標系上において設定された前記複数の表示特性曲線のうち任意数の表示特性曲線がそれぞれ規定する前記表示特性を、前記観察対象領域内の画像に対し一度に反映させ得るものであることを特徴とする医用画像生成方法。
5. 被観察体の３次元画像モデルを構成する複数の画像構成要素それぞれに対応付けられた信号値の分布データに基づき所定の観察用画像を生成し、該観察用画像を所定の画像表示部に表示せしめる処理を、コンピュータにおいて実行せしめる各ステップを備えた医用画像生成プログラムであって、
   第１の画像表示部に表示された第１の観察用画像において指定された観察対象領域に含まれる第１の画像構成要素群を、前記複数の画像構成要素の中から特定する画像構成要素特定処理と、
   前記第１の画像構成要素群に対応付けられた各信号値と該第１の画像構成要素群に与える表示特性との関係を規定するための表示特性曲線を、第２の画像表示部に表示された座標系上において設定し表示せしめる表示特性設定処理と、
   前記表示特性曲線により規定された前記表示特性を前記第１の画像構成要素群に与えることにより、前記第１の観察用画像における前記観察対象領域内の画像を前記表示特性が反映された表示画像に変換して表示せしめる画像変換処理と、をこの順に前記コンピュータにおいて実行せしめる各ステップを備え、
   前記表示特性設定処理は、互いに別個独立な複数の表示特性曲線を前記座標系上において設定し表示せしめ得るものであり、
   前記画像変換処理は、前記座標系上において設定された前記複数の表示特性曲線のうち任意数の表示特性曲線がそれぞれ規定する前記表示特性を、前記観察対象領域内の画像に対し一度に反映させ得るものであることを特徴とする医用画像生成プログラム。